大約在公元1800年,氣體力學創始人之一的英國科學家凱利,從鳥的身上索取藍圖,模仿鳥翼設計了一種與現代飛機機翼截麵曲線幾乎完全相同的機翼。法國生物學家馬雷在廣泛研究鳥類飛行之後,寫了一本名為《動物的機器》的書,介紹鳥類飛行的知識和原理。後來,俄國科學家茹可夫斯基也在研究鳥類飛行的基礎上,提出了空氣動力學的理論。至此,人類經過幾千年的探索和千千萬萬飛行愛好者的共同努力,終於揭開了鳥類飛行的奧秘,找到了人類飛行的關鍵之所在。從此,人類進入了製造飛機的時期。
19世紀蒸汽機的發明,為動力飛行提供了良好的條件,人們開始采用大功率輕便發動機推動螺旋槳進行飛行試驗:1903年12月17日,美國自行車修理匠萊特兄弟,經過對鳥類飛行的長期研究,認真吸取了前人研究的成果,用木料、帆布、自行車零件和一個12匹馬力的汽油內燃機,製造了一架名叫“飛行者1號”的舉世聞名的雙翼飛機。在天空中飛行了12秒鍾,36米遠,最高時速為48公裏,從而為人類開辟了通往天空的道路。
隨著仿生學和其他科學技術的發展,人們全麵而深入地研究鳥類和昆蟲飛行的原理,不斷地優化飛機的結構和技術性能,研製出各式各樣的新型飛機。從萊特兄弟發明第一架飛機至今,飛機已經發展成為成千上萬種不同類型的大家族,使人類獲得了在空中飛行的自由,在征服太空的征途上邁出了重要的一步。
2.聾啞青年與“魔星”
1786年,在英國約克郡的漢興古爾下葬了一位年僅22歲的聾啞青年、天文學家約翰·古德利克。他的安息地上甚至連墓碑也沒有,然而後世天文學家卻對他十分敬仰。這位英國奇才在18世紀後期的一些發現和思想,奠定了恒星天文學中的一個重要分支——變星研究的第一塊基石。他的早逝令人痛惜,然而濃縮在他短短一生中的科學成就,已足以使他在科學史上贏得永久的一席。
自古以來,人們一直以為恒星是永不變化的。直到1596年,才有一位名叫法布裏修斯的德國天文學家發現鯨魚座中有一顆3合星在那年10月隱沒不見了。後來它重又增亮,當它再度被人們發現的時候,就獲得了鯨魚座“怪星”的稱號。
在此之前,阿拉伯人可能已覺察到另一顆星的亮度會發生顯著的變化,他們以為這是某種神奇的魔力造成的,因此把它稱作“魔星”。我國古人曆來把這顆星叫作“大陵五”,國際上通用的名字叫作“英仙座β”。雖然在1670年和1733年都曾經有人注意到這顆星的亮度變化,但卻沒有一個人係統地觀測和研究它。
1782年11月12日,古德利克寫下了他對“魔星”的研究結果。
他發現,“魔星”大陵五逐漸暗淡下去,直到亮度降到正常情況的1/3,然後又重新亮起來,一直恢複到原先的亮度。夜複一夜的觀測使他認定:大陵五的亮度變化具有嚴格的周期性,並且求出了極準確的周期數值:2天20小時49分9秒。
1783年5月25日,英國皇家學會宣讀了古德利克的論文,公布了這一發現。這在天文學界引起了很大的興趣,並使這位19歲的青年人榮獲了該年度兩枚科普利獎章中的一枚。
尤其重要的是,古德利克本人當時就提出了造成大陵五亮度變化的原因:有一顆我們看不見的暗星和大陵五在一起互相繞轉,它周期性地遮掩大陵五,情況跟發生日食十分相似。兩星遮掩時我們看到的光就減少,於是亮度下降。因此後世天文學家把大陵五那樣一類變星稱作“食變星”,或者就叫作“大陵型變星。”
在科學史上,對一項重大的新發現迅即作出的第一個猜測性的解釋就完全正確的事例,本來就是鳳毛麟角;一位不滿20歲的青年敢於如此大膽地打破傳統觀念,提出那麼新穎的見解,自然就分外難能可貴了。遺憾的是,跟古德利克同時代的天文學家都無法理解和接受他的思想,就連“恒星天文學之父”、偉大的威廉·赫歇爾也不例外。直到幾代人之後,在1889年才有人用分光方法證實了古德利克關於大陵五是“食變星”的天才預見。大陵五果然是由兩顆星組成的,它們彼此僅僅相距1100萬千米,還不及地球到太陽距離的1/10。其中我們看不見的那顆“伴星”,半徑是太陽的3.8倍,亮的那顆“主星”略小些,半徑是太陽的3.6倍。但是主星的質量是太陽的5.2倍,伴星的質量僅和太陽相當。
在剩下來的短暫生命中,古德利克又發現了另外兩顆肉眼就可以看出的變星:天琴座β(中名漸台二)和仙王座δ(中名造父一)。它們分別是另外兩類重要變星的樣板:前者是典型的“密近雙星”,後者是典型的“脈動變星”——星體不斷地一張一縮,所以稱作“脈動”,情狀猶如一個人在喘著粗氣一般。